TVS-Diodenlayout

Ich habe zwei DB37-Anschlüsse auf meiner Platine, die letztendlich mit einer CPLD verbunden sind. Alle diese Verbindungen / Signale sind Eingänge für das Gerät.

Zum Schutz vor ESD verwende ich TVS-Dioden ESD9C3.3ST5G . Ich habe das Board so:

DB37 -> Dioden -> Pullup-Widerstand -> CPLD.

Die 1K-Klimmzüge dienen einem anderen Zweck und beziehen sich nicht auf den ESD-Schutz. Meine Leiterplatte besteht aus 4 Schichten mit folgendem Stapel:

1. Signale
2. Boden
3. 3,3V
4. Signale

Die Dioden sind über eine Durchkontaktierung mit Masse verbunden. Die Spur zur Durchkontaktierung ist dick - dicker als die Spur zur CPLD. Die Grundplatte ist mit Ausnahme von Durchgangslochkissen und Durchkontaktierungen völlig ungebrochen. Ich gehe davon aus, dass dies zumindest gegen leichte ESD schützt. Aber was muss ich noch tun? Dies ist kein kommerzielles Gerät und wird intern verwendet - ich brauche es jedoch, um zuverlässig zu sein.

1. Eines der Dinge, die ich dachte, war, einen Serienwiderstand (22 Ohm oder so) zwischen der Diode und der CPLD hinzuzufügen. Da jedoch alle Pins auf der CPLD Eingänge sind, sind sie bereits hochohmig. Die ESD sollte über die TVS-Diode in Richtung Boden gehen. Ist meine Annahme richtig?
2. Ich habe auch gelesen, dass das Hinzufügen eines Kondensators parallel zur Diode helfen kann. Meine Signale sind nicht schnell, daher sollte dies sie nicht stark verzerren. Beachten Sie jedoch, dass ich 74 dieser Kappen haben muss, da ich 74 Signale habe. Bevor ich diese hinzufügte, wollte ich wissen, ob sich das lohnt.

Hier ist eine Nahaufnahme des Layouts:

Zum Schluss noch eine letzte Frage - die oben beschriebene beschreibt die Eingangsseite meines Boards. Die Ausgabe ist ähnlich in dem Sinne, dass ich zwei weitere DB37-Anschlüsse und eine CPLD habe. In diesem Fall sind die Pins der CPLD Ausgänge.

Das Layout ist wie folgt: CPLD -> MOSFET -> DB37

In diesem Fall habe ich keine Dioden. Wie ich kürzlich gelesen habe, sind MOSFETs jedoch weitaus empfindlicher gegenüber ESD als andere Geräte. Sollte ich auch hier Dioden hinzufügen? Der Drain des MOSFET ist mit dem DB37 verbunden. Dieser DB37 wird dann mit dem zuvor beschriebenen eingangsseitigen DB37 verbunden.

Wenn ein MOSFET eingeschaltet ist, ist sein Drain-Source-Widerstand ziemlich niedrig. Dies könnte sich als attraktiver Weg für den ESD-Hecht und nicht für die TVS-Dioden am anderen Ende erweisen. Stimmt es, dass ich auch hier TVS-Dioden hinzufügen sollte? Wenn ja, oh Junge, noch 72 Dioden!

Die TVSs an den Eingängen sind sinnvoll und Ihr Layout sieht vernünftig aus. Die Frage ist, wie weit möchten Sie gehen, um welches Schutzniveau zu erreichen? Es ist ein Wahrscheinlichkeitsspiel. Nur die TVS sollten sich um die meisten ESD-Ereignisse kümmern.

Wenn Sie etwas weiter gehen möchten, schalten Sie mit jedem Eingang vor dem TVS einen Widerstand in Reihe , nicht zwischen dem TVS und der CPLD. Dies gibt dem TVS eine garantierte Mindestimpedanz, gegen die gearbeitet werden kann. Wenn Sie noch weiter gehen, fügen Sie dem Fernsehgerät eine kleine Kapazität hinzu. Dadurch werden die Kanten sehr schneller Spitzen verlangsamt, sodass der Fernseher sie effektiv erfassen kann. Es geht weiter und weiter, wobei jede Stufe höherer Komplexität die Wahrscheinlichkeit verringert, dass ein schädliches Ereignis noch weiter auftritt.

Nur Sie wissen, in welcher Umgebung sich diese Boards befinden, wie hoch der zusätzliche Platz auf der Platine ist und wie hoch die Ausfallkosten sind.